Instrumentación y Ensayos en Obras Hidráulicas

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250256 - INSTASSOH - Instrumentación y Ensayos en Obras Hidráulicas
Unidad responsable:
250 - ETSECCPB - Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de
Barcelona
Unidad que imparte:
751 - ECA - Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Curso:
2015
Titulación:
GRADO EN INGENIERÍA DE OBRAS PÚBLICAS (Plan 2010). (Unidad docente Optativa)
Créditos ECTS:
4,5
Idiomas docencia:
Catalán
Profesorado
Responsable:
DANIEL NIÑEROLA CHIFONI
Otros:
DANIEL NIÑEROLA CHIFONI
Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura
Específicas:
3090. Conocimiento y comprensión de los sistemas de abastecimiento y saneamiento, así como de su
dimensionamiento, construcción y conservación.
Genéricas:
3105. Capacidad para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.Capacidad para plantear y resolver
problemas de ingeniería de la construcción con iniciativa, habilidades en toma de decisiones y creatividad. Desarrollar
un método de análisis y solución de problemas sistemático y creativo.
3106. Identificar la complejidad de los problemas tratados en las materias. Plantear correctamente el problema a
partir del enunciado propuesto. Identificar las opciones para su resolución. Escoger una opción, aplicarla e identificar
si es necesario cambiarla si no se llega a una solución. Disponer de herramientas o métodos para verificar si la
solución es correcta o, como mínimo, coherente. Identificar el papel de la creatividad en la ciencia y la tecnología.
3107. Identificar, modelar y plantear problemas a partir de situaciones abiertas. Explorar las alternativas para su
resolución, escoger la alternativa óptima de acuerdo a un criterio justificado. Manejar aproximaciones. Plantear y
aplicar métodos para validar la bondad de las soluciones. Tener una visión de sistema complejo y de las interacciones
entre sus componentes.
3111. Capacidad para concebir, proyectar, gestionar y mantener sistemas en el ámbito de la ingeniería de la
construcción. Capacidad para cubrir el ciclo de la vida completo de una infraestructura o sistema o servicio en el
ámbito de la ingeniería de la construcción. Esto incluye la redacción y desarrollo de proyectos en el ámbito del
itinerario, el conocimiento de las materias básicas y tecnologías, la toma de decisiones, la dirección de las actividades
objeto de los proyectos, la realización de mediciones, cálculos y valoraciones, el manejo de especificaciones,
reglamentos y normas de obligado cumplimiento, la valoración del impacto social y medioambiental de las soluciones
técnicas adoptadas, la valoración económica y de recursos materiales y humanos involucrados en el proyecto, con una
visión sistemática e integradora.
3112. Identificar las funciones de la ingeniería y los procesos involucrados en el ciclo de vida de una obra, proceso o
servicio. Valorar la necesidad de la sistematización del proceso de diseño. Identificar e interpretar los pasos de un
documento de especificación del proceso de diseño (PDS). Completar y mejorar documentos de especificación y
planificación. Aplicar un proceso de diseño sistemático en sus fases de implementación y operación. Elaborar informes
de progreso de un proceso de diseño. Manejar herramientas de soporte a la gestión de proyectos. Elaborar un
informe final correspondiente a un proceso de diseño sencillo. Conocer los aspectos económicos básicos asociados al
producto-proceso-servicio que se está diseñando.
3113. Identificar las necesidades del usuario y elaborar una definición de producto-proceso-servicio y unas
especificaciones iniciales. Elaborar una especificación del proceso de diseño. Diseñar y seguir un modelo de gestión
del proceso de diseño basado en un estándar. Conocer profundamente los pasos asociados a las fases de diseño,
implementación y operación. Utilizar de forma coherente los conocimientos y herramientas adquiridos en las distintas
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materias en el proceso de diseño e implementación. Evaluar y proponer mejoras al diseño realizado. Evaluar la
aplicación de la legislación, normativa en los ámbitos nacional, europeo e internacional
Transversales:
586. EMPRENDEDURÍA E INNOVACIÓN - Nivel 2: Tomar iniciativas que generen oportunidades, nuevos objetos o
soluciones nuevas, con una visión de implementación de proceso y de mercado, y que implique y haga partícipes a los
demás en proyectos que se deben desarrollar.
589. SOSTENIBILIDAD Y COMPROMISO SOCIAL - Nivel 2: Aplicar criterios de sostenibilidad y los códigos
deontológicos de la profesión en el diseño y la evaluación de las soluciones tecnológicas.
594. TRABAJO EN EQUIPO - Nivel 3: Dirigir y dinamizar grupos de trabajo, resolviendo posibles conflictos, valorando
el trabajo hecho con las otras personas y evaluando la efectividad del equipo así como la presentación de los
resultados generados.
584. TERCERA LENGUA: Conocer una tercera lengua, que será preferentemente inglés, con un nivel adecuado de
forma oral y por escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán las tituladas y los titulados en cada
enseñanza.
Metodologías docentes
La asignatura consta de 1.8 horas a la semana de clases presenciales en un aula (grupo grande) y 0.5 horas semanales
con la mitad de los estudiantes (grupo mediano).
Se dedican a clases teóricas 1.8 horas en un grupo grande, en él que el profesorado expone los conceptos y materiales
básicos de la materia, presenta ejemplos y realiza ejercicios.
Se dedican 0.5 horas (Grupo mediano), a la resolución de problemas con una mayor interacción con los estudiantes. Se
realizan ejercicios prácticos con el finde consolidar los objetivos de aprendizaje generales y específicos.
El resto de horas semanales se dedica a prácticas de laboratorio.
Se utiliza material de apoyo en formato de plan docente detallado mediante el campus virtual ATENEA: contenidos,
programación de actividades de evaluación y de aprendizaje dirigido y bibliografía.
Objetivos de aprendizaje de la asignatura
Horas totales de dedicación del estudiantado
Dedicación total: 112h 30m
Grupo grande/Teoría:
22h
19.56%
Grupo mediano/Prácticas:
9h
8.00%
Grupo pequeño/Laboratorio:
14h
12.44%
Actividades dirigidas:
4h 30m
Aprendizaje autónomo:
63h
2/9
4.00%
56.00%
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Contenidos
Sensores de presión
Dedicación: 7h 11m
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo pequeño/Laboratorio: 1h
Aprendizaje autónomo: 4h 11m
Descripción:
- Columna de agua: (barómetro, piezómetro, piezómetro de columna de agua, de columna de mercurio,
manómetro diferencial, manómetro inclinado)
- Mecanics: (Tubo Bourdon, diafragma, muelle).
- Electromecánicos
- Electrónicos: (galgas, piezorresistivo, cerámico. Piezoeléctrico, explicación del efecto piezoeléctrico, capacitivos)
- Diferencia entre sensor de presión relativa y absoluta, funcionamiento y utilización.
Sensores de nivel - calado
Dedicación: 7h 11m
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo pequeño/Laboratorio: 1h
Aprendizaje autónomo: 4h 11m
Descripción:
- Diferencia entre nivel y calado
- Regla limnimètrico.
- Limnígrafo (mecánico de banda, electrónico).
- Limnígrafo neumático.
- Sensores de nivel con pozos (sondas de nivel)
- Sensores de ultrasonidos (compensación de temperatura, barra)
- Sensores "radar"
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Sensores de velocidad
Dedicación: 7h 11m
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo pequeño/Laboratorio: 1h
Aprendizaje autónomo: 4h 11m
Descripción:
- Tubo Pitot
- Molinete (funcionamiento, ecuaciones)
- Ultrasonidos (medida atravesando el liquido, instalacion e interés en lámina libre y tuberías)
- Ultrasonidos (Efecto Doppler, utiització en tuberías y lámina libre, limitaciones, ventajas e inconvenientes)
- Electromagnético (Ley de Faraday, utilización en tuberías y lámina libre, limitaciones, ventajas e
inconvenientes).
- Molinetes con efecto Doppler y electromagnético.
- Hilo caliente y diferencia de temperaturas.
- Efecto Vortex
- Láser.
Sensores de caudal
Dedicación: 14h 23m
Grupo grande/Teoría: 4h
Grupo pequeño/Laboratorio: 2h
Aprendizaje autónomo: 8h 23m
Descripción:
- Rotámetro ("Rotámetros" con muelle).
- Turbinas.
- Contadores (Wollman, turbina).
- Aforador depresius (venturímetre, diafragmas, toberas)
-
Vertedor
Pared gruesa.
Canaletes (Parshall).
Molinillo (utilización para medir caudal, aforos).
Aforo+ Limnigrama = Hidrograma.
Datos de aforo de las cuencas (Sahi).
Inyección química.
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Medidas de calidad de agua, meteorològuicas.
Recogida de datos
Dedicación: 7h 11m
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo pequeño/Laboratorio: 1h
Aprendizaje autónomo: 4h 11m
Descripción:
Medidas de calidad de agua:
- Muestreadores.
- Sondas
Medidas de precipitación:
- Pluviómetros (sifón, cazoleta única, cazoletas)
- Radar
Medidas meteorològuicas:
- Humedad relativa.
-Temperatura ambiente.
- Viento (dirección, velocidad).
- Radiación solar.
Recogida de datos:
- Datalogger, Ordenador.
- Sistemas de control y telemetría (telefonía, radio, satélite)
- Formas de recoger los datos.
-Esquema básico de una estación de medida.
Válvulas hidráulicas
Dedicación: 7h 11m
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo pequeño/Laboratorio: 1h
Aprendizaje autónomo: 4h 11m
Descripción:
Apertura-Cierre, regulación, purga de aire, contra sobrepresiones, retención, reductoras de presión.
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Bombas hidráulicas
Dedicación: 14h 23m
Grupo grande/Teoría: 2h
Grupo pequeño/Laboratorio: 4h
Aprendizaje autónomo: 8h 23m
Descripción:
- Bombes peristàltiques,
- Centrifugues (horitzontals, submergibles, de hèlice),
- Verticals
- Especials
- Reguladors de nivell
- Agitadors
Instrumentación en canales
Dedicación: 7h 11m
Grupo grande/Teoría: 3h
Aprendizaje autónomo: 4h 11m
Descripción:
Explicación, ampliación del tema
Instrumentación en presas
Dedicación: 7h 11m
Grupo grande/Teoría: 3h
Aprendizaje autónomo: 4h 11m
Descripción:
- Tipo de presas
- Variables a medir (deformaciones, tensiones, presiones, fisuras ,....)
- Péndulo invertido
- Micrómetro deslizante
- Péndulo directo
- Extensiòmetres
- Fenómenos oscilatorios.
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Prácticas
Dedicación: 21h 36m
Grupo mediano/Prácticas: 9h
Aprendizaje autónomo: 12h 36m
Descripción:
Explicación teórica de las prácticas.
- Cálculo del coeficiente de desagüe de un depósito
- Aforo de un canal
Ecuación diferencial para calcular el desagüe de un depósito
Práctica hidráulica en el laboratorio.
Cálculo coeficiente de desagüe de un depósito
Práctica en el laboratorio
Aforo en un canal
Examen
Dedicación: 7h 11m
Grupo pequeño/Laboratorio: 3h
Aprendizaje autónomo: 4h 11m
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Sistema de calificación
Los alumnos de la asignatura deberán dividirse en grupos de 2 ó 3 personas, según el número de matriculados del curso.
Cada grupo deberá hacer conjuntamente las siguientes tareas:
I. Presentación oral de un tema de la asignatura (entre 20 y 30 minutos).
II. Prácticas de laboratorio.
III. Trabajo - Informe de las prácticas de laboratorio y de un proyecto de instrumentación.
IV. Presentación oral de las prácticas y el proyecto.
-------------------------------------------------El curso consta de dos partes diferenciadas:
a) Clases teóricas formadas por:
I. Prueba escrita corta (10-15 min.) Sobre el tema tratado en la clase anterior.
II. Presentación en la clase de un tema por parte del grupo de estudiantes que le corresponda.
III. "Explicación - Ampliación - Corrección" por parte del profesor de la presentación hecha por los alumnos.
b) Clases prácticas formadas por:
I. Dos prácticas realizadas en el laboratorio (se harán durante la mañana) con posterior presentación del informe. (Es
obligatoria la asistencia a las prácticas).
II. Proyecto de instrumentación: se trata de hacer un proyecto sobre la medida de alguna variable hidráulica en un río,
canal, tubería, etc. La medida puede ser sobre alguna base real o totalmente inventada. Hay que buscar información por
parte del grupo y definir marca y modelo del sensor o sensores y el motivo de su elección.
El trabajo debe ser un proyecto sobre la medida escogida se podría presentar para hacer un presupuesto real a un
posible cliente.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------Para aprobar la asignatura se debe tener una Nota Final:
Nota Final = (Nota clase + Nota prácticas) / 2 >= 5,0
Nota clase: Se hará la media aritmética de:
I. Nota media de las pruebas realizadas al inicio de la clase.
II. Presentación oral del tema.
III. Nota del examen final que se hará el último día de clase.
Nota prácticas: Se hará media aritmética de:
I. Media de los trabajos - informes de las dos prácticas más el proyecto.
II. Presentación oral de las dos prácticas y del proyecto.
o Las notas obtenidas en las tareas realizadas por el grupo serán las que corresponderán a cada uno de sus
componentes. En el caso de detectar un grupo con diferencias muy marcadas entre los miembros, se podría calificar
diferente en cada uno de ellos.
Criterios de calificación y de admisión a la reevaluación: Los alumnos suspensos en evaluación ordinaria que se hayan
presentado regularmente a las pruebas de evaluación de la asignatura tendrán opción a realizar una prueba de
reevaluación en el periodo fijado en el calendario académico. La calificación máxima en el caso de presentarse al examen
de reevaluación será de cinco. En el caso de ausencias justificadas durante el periodo de evaluación ordinaria que hayan
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impedido realizar exámenes de parte de los contenidos de una asignatura, y con aprobación previa del Jefe de Estudios
de la titulación, el alumno podrá recuperar en el examen de reevaluación tanto aquella parte de la asignatura que no ha
sido previamente evaluada como aquella que haya sido suspendida. La limitación en la calificación máxima no se aplicará
a las partes evaluadas por primera vez.
Normas de realización de las actividades
Si no se realiza alguna de las actividades de laboratorio o de evaluación continua en el periodo programado, se
considerará como puntuación cero.
Bibliografía
Básica:
Holma, C.. Métodos experimentales para ingenieros. México: Mc Graw - Hill, 1986.
Garcia, G. L. La medida de caudal. Madrid: Aenor, N.A., 1997. ISBN 84-8143-058-7.
Herschy, R.. New Tecnology in Hydrometry. Bristol: Adam Hilger., 1986.
Momoín, J.. Transductores y medidores electrónicos. Barcelona: Marcombo Boixareu Editores, 1982.
Mataix, C. Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. 2a ed., ampl. y act., rev. y redact. en el SI. Madrid: Ediciones del
Castillo, 1982. ISBN 8421901753.
Kumar, D.S.. Mechanical Measurements & Control. India (New Delhi): B.V Gupta, 2004. ISBN 81-200-0272-8.
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